结构静力分析有限元软件设计与开发
作者：刘永军 著
出版时间：2014年
内容简介
本书以作者开发的杆件结构内力分析程序、连续体结构应力分析程序、构件内温度场分析程序为例，详细介绍有限元软件设计与开发涉及的理论基础和编程技术，主要包括力学及传热学基本原理、有限单元法基本理论、计算机图形学基本原理、有限元计算程序设计与开发、前后处理程序设计与开发等内容，目的是使读者了解有限元软件设计及开发的有关概念、理论、原理、方法、技巧，提高软件开发的能力，为开发和应用有限元软件奠定基础。本书的特点是内容相对完整，涵盖了有限元软件前处理、数值计算、后处理的全部内容，并给出了用Visual Basic 60编写的程序源代码。本书可供土木工程、水利工程、机械工程等相关领域的科技人员及高等院校的高年级本科生、研究生、教师参考。
目录
第1章 绪论
11 有限单元法的产生及发展
111 概述
112 有限单元法的前期积累
113 有限单元法的思想火花
114 有限单元法的正式诞生
115 有限单元法的蓬勃发展
12 通用有限元软件的产生及发展
121 IBM 704计算机的推出
122 高级语言的问世
123 通用有限元软件的诞生
124 有限元软件产业的繁荣
13 中国的有限单元法及有限元软件
131 早期的艰难探索
132 改革开放后的进展 第1章 绪论 11 有限单元法的产生及发展 111 概述 112 有限单元法的前期积累 113 有限单元法的思想火花 114 有限单元法的正式诞生 115 有限单元法的蓬勃发展 12 通用有限元软件的产生及发展 121 IBM 704计算机的推出 122 高级语言的问世 123 通用有限元软件的诞生 124 有限元软件产业的繁荣 13 中国的有限单元法及有限元软件 131 早期的艰难探索 132 改革开放后的进展 14 有限元软件开发的重要论著 参考文献 第2章 杆件结构有限单元法理论 21 基本概念及基本符号 211 有限单元法中的一些基本概念 212 单元杆端内力和杆端位移的表示方法 213 坐标变换矩阵 22 单元分析 221 单元分析之Ⅰ——局部坐标系中的单元刚度矩阵 222 单元分析之Ⅱ——整体坐标系中的单元刚度矩阵 223 单元分析之Ⅲ——单元荷载的等效节点荷载向量 23 整体分析 231 整体分析之Ⅰ——结构的整体刚度矩阵 232 整体分析之Ⅱ——结构的综合节点荷载向量 233 整体分析之Ⅲ——结构刚度方程的求解 24 单元再分析 241 单元再分析之Ⅰ——单元的最终杆端内力 242 单元再分析之Ⅱ——单元的内力变化方程 243 单元再分析之Ⅲ——单元的变形曲线方程 25 三维杆单元 251 三维杆单元的杆端内力向量和杆端位移向量 252 三维杆单元的坐标变换矩阵 253 三维杆单元局部坐标系中的单刚 254 三维杆单元整体坐标系中的单刚 26 三维梁单元 261 三维梁单元的杆端内力向量和杆端位移向量 262 三维梁单元的坐标变换矩阵 263 三维梁单元的第三个节点 264 三维梁单元局部坐标系中的单刚 265 三维梁单元整体坐标系中的单刚 27 杆件结构有限单元法计算步骤总结 参考文献 第3章 杆件结构内力分析程序 31 FRAME2D简介 311 程序总体结构及界面 312 有限元模型数据 32 FRAME2D的计算模块入口程序 33 读入有限元模型数据子程序 331 存储模型数据的重要全程变量和数组 332 读入有限元模型数据文件的子程序 34 计算前预处理子程序 35 编写节点总码子程序 36 确定总刚主对角线上元素地址子程序 37 数值计算模块总控子程序 38 计算总刚子程序 39 形成节点荷载向量子程序 310 求解线性方程组子程序 311 利用节点位移求单元杆端内力 312 单元调度程序 313 两节点杆单元模块 3131 杆单元主控程序 3132 杆单元的计算单刚子程序 3133 强制节点位移在杆单元中引起的等效节点荷载 3134 杆单元上单元荷载产生的等效节点荷载 3135 计算杆单元局部坐标系中杆端内力子程序 314 两节点梁单元模块 3141 梁单元的主控程序 3142 梁单元的计算单刚子程序 3143 强制节点位移在梁单元中引起的等效节点荷载 3144 计算梁单元上单元荷载的等效节点荷载子程序 3145 计算梁单元杆端内力子程序 315 算例 3151 算例1 3152 算例2 参考文献 第4章 连续体结构有限单元法理论 41 二维弹性力学问题有限元分析基础 411 二维问题的一些基本概念 412 二维问题的一些基本方程 413 二维连续体的势能及有关定理 414 平面单元积分形式的单刚 415 平面单元的等效节点荷载 416 二维连续体的整体刚度方程 42 三节点三角形单元 421 三节点三角形单元节点力向量和节点位移向量 422 三节点三角形单元的形函数 423 面积坐标 424 三节点三角形单元的应变矩阵 425 三节点三角形单元的应力矩阵 426 三节点三角形单元单刚的显式表达式
